探索提升社会电机能效的方法与策略
【导读】自动一体化不仅包括了电机类型、控制芯片、功率级以及人性化、智能化的软件算法,而且它是电机企业的核心竞争力之一。随着高效化、小型化、数字化的特点兴起,电机生产过程中将进一步智能自动化。
作为应用最为广泛的电气设备,电机行业是各国制造业重要组成部分。我国已在“十三五”规划纲要中提出,要深入实施《中国制造2025》,促进制造业朝高端、智能、绿色、服务方向发展。
然而长期以来,能耗一直是电机行业的一大问题,集中表现在负载率低、高度不对称或过低的电压、高龄老旧型仍在使用以及维护管理不当四方面。相信许多人都曾遇到过发热振动停机故障甚至烧毁等问题。
第15届(深圳)电机驱动与控制技术研讨会上展示了部分产品
如何把握好高效性能与成本承受能力,降能耗提效率,是各大企业不可回避的问题。此外,由于损耗分布会随功率大小和极数不同而变化,即使磁性材料也是影响损耗大小关键,所以为了降低能耗需要采取不同的措施。
关于这方面,曹广忠认为,优先考虑设计步骤,如选用减少损耗材料组件,可以减少无需增大的能量消耗。这对于提高效率降低风磨有很大帮助。据有关试验表明,大功率风磨较普通提升30%左右,这显示了设计结构对损耗程度波动趋势的大幅度影响。
再者,以时代推进为基础,不断增加设计效率工作,其次驱动器比重决定了效率优劣,从早期60%到如今70-80%甚至90%,最后注重结构软件算法等方面可以达到最佳节能效果。黄致恺补充道。
实际应用中,当时运行负载并不总处于满负荷状态,但由于早年的交流有刷调速困难常因挡风板开停时间调整,而这种频繁操作造成冲击较大导致不必要损失。而现在已经从交流直流转变至直流无刷时代,这些改进都在提升效率上取得了一定的成就。
辜常林认为,对于能耗问题构造与驱动方式至关重要,并且可细分为正弦波及方波两种控制方式,其中前者的整体成本因为外部MCU更高但更有效更经济;后者的效益偏低但相对便宜。这意味着选择合适方案既要考虑成本又要考察其带来的能源节省效果。